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Metabolismo
Es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en
las células.
Rutas anabólicas: Son rutas en las que se consume
energía (ATP).
Ej. Síntesis de proteínas y acidos nucleídos.
Rutas catabólicas: Son rutas en las que se libera energía
y a la vez se sintetiza ATP.
Ej. Glucólisis (degradación de la glucosa).
Rutas anfibólicas: Son rutas mixtas catabólicas y
anabólicas.
Ej. Ciclo de Krebs.
GLUCOLISIS
La glucolisis (parte inicial de la respiración celular aerobia o
anaerobia) inicia con la degradación escalonada de la glucosa..
Ésta consiste de 10 reacciones enzimáticas que convierten a la
glucosa en dos moléculas de piruvato, que posteriormente entra en la
mitocondria e inicia el proceso de respiración celular o fermentación
GLUCOLISIS
Reacciones enzimáticas: Fases de gasto (1-6) y de producción de ATP (610 reacciones dadas 2 veces, pues son 2 moléculas de G-3-P).
1.
Hexoquinasa: Glucosa + ATP
Glucosa-6-fosfato + ADP
2.
Fosfohexosa isomerasa: Glucosa-6-fosfato
3.
Fosfofructoquinasa: Fructosa-6-fosfato + ATP
4.
Aldolasa: Fructosa-1,6-bisfosfato
Gliceraldehido-3-fosfato (triosa 2).
5.
Triosa fosfato isomerasa : Dihidroxiacetona-fosfato
6.
G-3-P deshidrogenasa: (sustracción de dos átomos de hidrógeno
deshidrogenación): G-3-P + Pi + NAD+
1,3-Bisfosfoglicerato + NADH + H+
7.
Fosfoglicerato quinasa: 1,3-Bifosfoglicerato+ ADP
+ Fosfoglicerato.
8.
Fosfoglicerato isomerasa, 9. Enolasa (fosfoenolpiruvato)
Fructosa-6-fosfato
Fructosa-1,6-bifosfato + ADP
(triosa 1) Dihidroxiacetona-fosfato +
Gliceraldehido-3-fosfato
3-Fosfoglicerato + ATP
10. Piruvato quinasa: desfosforilación. Fosfoenolpiruvato + ADP
+ ATP.
piruvato
Respiración celular
La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas que
ocurre en la mayoría de las células, en las que el ácido pirúvico
producido por la glucólisis se desdobla a dióxido de carbono (CO2) y
agua (H2O) y se producen 36 moléculas de ATP.
Su fórmula general es:
C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6H2O y se liberan 36 moléculas de ATP
En las células eucariotas la respiración se realiza en las mitocondrias
y ocurre en tres etapas que son estos:
1. Oxidación del piruvato.
2. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs)
3. Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa del ADP a ATP
En el proceso se produce una liberación de electrones que son
captados por transportadores de electrones como el NAD+ y el FADH y
finalmente toda la energía quedará retenida en su mayoría en el ATP.
1. Oxidación del piruvato: Cada ácido pirúvico reacciona con la
coenzima A, formando acetil coenzima A que entrará al ciclo de
Krebs. En esta reacción se forma un NADH (x RXN).
2. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs): 3NADH + 1FADH2
+ 1ATP (x RXN).
3. Cadena transportadora de electrones: moléculas NADH (3 ATP) y
FADH2 (2 ATP). Estas cadenas respiratorias son conocidas como de
fosforilación oxidativa porque forman ATP y el último aceptor de H+ es
el O2, formando agua
Catabolismo Anaeróbico
Respiración anaerobia: No se usa oxígeno, sino que se emplea otra
sustancia oxidante distinta para el NADH y el FADH.
ACEPTOR
Nitrato
Azufre
CO2
Lactato
PRODUCTO FINAL
Nitritos, óxidos de nitrógeno y N2
Sulfuros
Metano, Etanol, Ácido acético
Ácido láctico
Fermentación láctica: ocurre en varios microorganismos y también en
células animales, se forma el ácido láctico .
Fermentación alcohólica: . el ácido pirúvico formado se transformará en
alcohol etílico (CH3-CH2-OH).
Tarea: hacer el balance energético (moleculas de ATP) comparativo en
un sistema aerobio y anaerobio con un sustrato inicial de almidon que
contiene aproximadamente 350mol de Glucosa.